新橋規壓漿劑的研究

1.前言

壓漿劑是由高效減水劑、微膨脹劑、礦物摻合料等多種材料干拌而成的混合劑。它是在施工現場按一定比例與水泥、水均勻混合后，用于后張預應力管道充填的壓漿材料。能夠有效防止預應力鋼材的防腐、保證預應力束與混凝土結構之間有效的應力傳遞，使孔道內漿體飽滿密實，漿體保持一定的PH值范圍，完全包裹預應力鋼材，漿體硬化后有較高的強度和彈性模量及膨脹無收縮性和粘接力?！?/p>

近年來，由于壓漿不良引發的結構傷損事件時有發生，后張預應力壓漿料的性能及工藝日益引起了工程技術人員的關注，其中在鐵路后張法預應力梁中壓漿料的性能更是得到相關人員的重視。[1] 在此基礎上，交通運輸部制定了JTG/T F50-2011公路橋涵施工技術規范，在水灰比、流速、泌水率、凝結時間、強度等方面都設定了質量控制指標。本文主要通過使用FOX-D750壓漿劑核心添加劑與不同類型的膨脹劑復配的壓漿劑，再與不同類型的水泥復配成壓漿料。在水灰比一定的情況下，對比不同壓漿料的各項性能指標，選取最優的壓漿劑配比。

2.原材料設備及試驗內容

2.1原材料

本試驗研究主要選擇了1種壓漿劑核心添加劑、2種膨脹劑、3種水泥。
壓漿劑核心添加劑：FOX-D750（由聚羧酸減水劑等高分子材料組成，摻量2%）
膨脹劑：UEA膨脹劑、FOX-QL2012膨脹劑。
水泥：海螺水泥、中聯水泥、天山水泥、（均為PO 42.5）。
水：自來水，水灰比為0.28。
儀器設備:攪拌機、流動錐、充盈度管、泌水率測試容器、試模，均符合JTG/T F50-2011 公路橋涵施工技術規范的要求。

2.2試驗方法

2.2.1出機流動度、30min流動度、60min流動度
參照JTG/T F50-2011 公路橋涵施工技術規范中的攪拌要求進行攪拌，將攪拌均勻后的漿體傾入流動錐內，直至表面觸及點測規下端（1725mL±5mL漿液）；打開活門，讓漿液自由流出，漿液全部流完時間（s）稱為壓漿漿液的流動度。

2.2.2自由泌水率、膨脹率
實驗裝置如圖1所示，用有機玻璃制成，帶有密封蓋，高120mm，置放于水平面上。

圖1 漿液泌水率和膨脹率試驗容器
 

往容器內填灌水泥漿約100mm 深，測填灌面高度并記錄下來，然后蓋嚴。置放3h 和24h 后量測其離析水水面和水泥漿膨脹面，然后按下列公式計算泌水及膨脹率：

2.2.3充盈度

實驗裝置如圖2所示， 內徑為40mm的透明有機玻璃管，兩端的直管夾角120。，每部分長度為0.5m。將拌制好的漿體靜置l min，通過流動錐將漿體灌入固定在固定架上的充盈度管中。充完漿體后，用塑料薄膜密封圓管的兩端。在20±3℃的條件下放置7 d，觀察管內部是否有直徑大于3mm的氣囊或水蒸氣，在管道的兩端是否有大量的泡沫層。

圖2 充盈度管
 

2.2.4強度檢測

按照《水泥膠砂強度檢測方法（ISO法）》（GB/T 17671）

2.3實驗配方

將D750與膨脹劑配置成壓漿劑 ，D750:膨脹劑=20%：80%
壓漿劑A=D750：UEA膨脹劑
壓漿劑B= D750：FOX-QL2012膨脹劑
實驗配方見表1。

表1 壓漿劑與水泥配比實驗表
 

3實驗結果與分析

3.1 流動度

首先對壓漿劑A、B與各種水泥的配合比例進行確定。當壓漿劑A、B以不同質量比例(8％、10％、12％)內摻于水泥時，初步的試驗結果見表2。在試驗中，出機流動度＞17s的產品我們就當不合格品處理，對于30min、60min就不再測試。
 

從列表中我們可以看出，采用市場上UEA膨脹劑與D750壓漿劑核心添加劑復配的壓漿劑A效果差，摻量達到12%的時候，在水泥適應性好的情況下才能夠做到初始流動度合格。當選用FOX-QL2012膨脹劑與D750壓漿劑核心添加劑復配的壓漿劑B，摻量在8%~12%范圍內，選取各種水泥都可以做到出機流動度合且海螺水泥的適應性最好。FOX-QL2012膨脹劑是以鋁酸鈣系列精選的膨脹劑，在工藝方面專門針對壓漿料的超大流動度配置而成的?？梢詼p緩水泥的水化時間，還可以提高1d的強度。

3.2自由泌水率、膨脹率

根據JTG/T F50-2011 公路橋涵施工技術規范附錄C4 壓漿漿液自由泌水率和自由膨脹率試驗進行實驗，測試流動度合格的壓漿料24h自由泌水率和膨脹率。

如表3，流動度越快就越容易泌水，只有在摻量合適的情況下才能達到公路橋涵施工技術規范的要求。壓漿劑B與海螺水泥的適應性最好，不泌水且有微膨脹，但是如果摻量過多的話就會有泌水；與中聯水泥只有摻量在10%的時候效果最好，具有一定的膨脹效果；與天山水泥的適配效果比較差，摻量達到12%才能夠達到標準要求。

壓漿劑A在測試過程中流動度能夠達到要求的兩組，在泌水收縮方面沒有達到標準要求。UEA膨脹劑的性能表現為14天之內有膨脹效果[2]，對一天的膨脹效果不大。

3.3充盈度

對于沒有泌水收縮的壓漿料，我們進行充盈度實驗。放置7 d后觀察發現：直徑<3 mm的氣囊基本沒有、沒有泡沫層、沒有＞1ml的水。主要是因為的的D750壓漿劑核心添加劑中含有消泡、增稠成份，能夠保證體系的致密性，防止泌水。

3.4強度

對流動度合格、不泌水、不收縮的產品進行強度實驗，主要測試3d.、7d.、28d抗壓抗折強度。對于同一種水泥，隨著壓漿劑摻量的增大強度也隨之增大；對于不同種水泥之間，在摻量相同的情況下，強度波動范圍很小。

壓漿劑B中含有的FOX-QL2012膨脹劑為早強型膨脹劑，可以使壓漿料早期水化充分，在短時間內獲得較高的強度。并且隨著摻量的增加，壓漿料早期早期形成的鈣礬石產物增多，摻入膨脹劑還可以提壓漿料的密實性，減少孔隙率的同時還能改善孔結構特性。[3]，提高強度。

4.結論

5.參考文獻
[1]王超峰．后張法預應力混凝土孔道灌漿工藝及其應用[J]．公路交通科技，2005，22(2)：78，81．
[2]游寶坤，李乃珍．膨脹劑及其補償收縮混凝土[M]．北京：中國建材工業出版社，2005．
[3]鄧運清等．鐵路后張法預應力混凝土梁管道壓漿技術條件[R]．北京：中鐵工程設計咨詢集團有限公司，2006．
[4]中華人民共和國交通部．JTG/T F50-2011 公路橋涵施工技術規范[s]．北京：人民交通出版社，2011．